Обеззараживание сточных вод

Обеззараживание сточных вод можно производить различными способами: хлорированием, озонированием, ультразвуком, ультрафиолетовыми лучами.

Обеззараживание сточных вод до 1000 м3/сутки производится при помощи хлорной извести. Установка для приготовления и дозирования раствора состоит из одного или двух затворных баков, двух растворных, или рабочих баков и одного дозировочного бачка. Баки изготовляют из дерева или железобетона.

При приготовлении рабочего раствора известь в затворном баке непрерывно размешивают с водой до получения известкового молока с содержанием 10—15% активного хлора. Из затворного бака известковое молоко подается в растворные баки, в которых разбавлением водопроводной водой концентрация понижается до 2—3% по хлору. При приготовлении растворы следует тщательно перемешивать.

Работа рабочих баков попеременная. Хлорная вода из растворных баков поступает в дозировочный, а затем — в ерш-смеситель. Дозирование подачи хлорной воды в ерш-смеситель производится при помощи крана на отводной трубе из бачка.

Для предотвращения распространения хлора в помещении хлораторной все баки плотно закрывают крышками. Хлорная известь по ГОСТ 1692—58 содержит 32—30% активного хлора по весу. Для производительности 1 кг/ч хлорной извести применяются деревянные затворно-растворные баки, покрытые внутри цементным раствором, а для производительности до 2,5 кг/ч — железобетонные.

Часовой расход хлорной извести определяется по формуле

где Хи — максимальное количество хлорной извести, потребное в 1 ч, г/ч;

Р — содержание активного хлора в товарной хлорной извести, 25% с учетом снижения активности в период хранения ее до использования.

Рабочую емкость растворных баков Wр можно определить по формуле

где а — расчетная доза вводимого активного хлора, г/ж3;

Q — среднее количество сточных вод, подлежащих хлорированию, м3/сутки;

b — концентрация раствора хлорной извести, проц. (2—5%);

п — число затворений хлорной извести в сутки, принимаемое в зависимости от хлоропоглощаемости сточных вод от 2 до 5.

Полученные результаты рекомендуется увеличивать на 15% полезного объема для сбора выпадающего осадка. Кроме этого, прибавляется 10—15 см — запас по высоте борта. Объемы затворного бака обычно принимаются в размере 30% объема растворных баков. Размеры дозирующего бака принимаются из конструктивных соображений. Наибольший диаметр деревянных растворных баков 1,25 м. При получении больших объемов в расчете необходимо предусматривать большее число затворений или применять железобетонные баки.

На очистных сооружениях с расходом сточной жидкости более 1000 м3/сутки обеззараживание сточных вод хлорной известью технически сложно и экономически нецелесообразно. В этом случае обеззараживание производится жидким хлором.

Транспортируется хлор к местам его использования в жидком виде в баллонах, бочках, цистернах. Стандартный баллон Е-25 имеет емкость 25 л и вмещает 31 кг хлора. Рабочее давление 30 атм.

Технологический процесс хлорирования жидким хлором состоит из следующих операций: испарение жидкого хлора и регулирование давления, дозирование хлора и растворение его в воде, транспортирование хлорной воды к месту контакта со сточной жидкостью.

Наибольшее распространение получили вакуумные хлораторы систем ЛК-10, ЛК-11 и ЛОНИИ-100.

Техническая характеристика хлораторов приведена в табл. 76 и 77.

Таблица 76. Техническая характеристика хлораторов системы проф. Л. А. Кульского [2]

Таблица 77. Техническая характеристика хлоратора типа ЛОНИИ-100 [2]

Производительность хлоратора типа ЛОНИИ-100 может меняться в пределах 0,5—10,0 кг хлора в 1 ч в зависимости от типа примененного ротаметра (РС-3 или РС-5), диаметра эжектора (25 или 50 мм) и избыточного напора воды в водопроводе перед эжектором (не менее 3 атм).

Качественная оценка работы хлораторной производится по форме (табл. 78).

Таблица 78. Сводные данные лабораторно-производственного контроля работы хлораторной

Хлораторные, работающие на жидком хлоре, как правило, устраиваются в отдельно выделенных помещениях, которые должны иметь вытяжную вентиляцию. Из-за того, что удельный вес хлора превышает удельный вес воздуха и на уровне пола создает таким образом максимальную концентрацию хлора, вытяжной вентилятор необходимо устанавливать на уровне пола. В помещениях хлораторных, работающих на жидком хлоре, должен предусматриваться запасной выход непосредственно на улицу. Внутренняя температура должна поддерживаться не ниже +18°С, рекомендуемая температура +20—25°С.

Контролировать дозирование раствора хлорной воды следует систематически. Главным в контроле является определение остаточного активного хлора, т. е. разность между общим расходом хлора и количеством, прореагировавшим с органическими и бактериальными загрязнениями сточных вод.

Для удобства определения количества остаточного активного хлора рекомендуется табл. 79, в которой сведены показатели до 2,840 мг/л остаточного хлора в зависимости от расхода 0,01 раствора гипосульфита (Na2S203).

Для смешения хлорной воды со сточными водами после хлораторных устраиваются смесители. Наиболее распространена конструкция ершового смесителя.

Сужение сечения прохода сточных вод ершом-смесителем создает гидравлические потери, которые можно определить по формуле

где V — скорость движения воды в суженном сечении, рекомендуемая 0,8—1,0 м/сек;

g — ускорения силы тяжести (9,81 м/сек2);

s — коэффициент местного сопротивления: при перегородках, установленных по течению сточных вод, — 2,5, перпендикулярно — 3,0, против течения — 3,5.

Уклон участка лотка или канала I, в котором устанавливается ерш-смеситель, выполняется равным гидравлическому уклону и определяется по формуле

где В — ширина канала до перегородок, м;

0,75 — расстояние между перегородками в суженной части, м.

Обеззараживающее действие хлора на сточную воду проявляется через некоторый промежуток времени, в течение которого происходят химические реакции окисления микроорганизмов, органических загрязнений. Поэтому сточные воды после ерша-смесителя в смеси с хлорной водой направляются в контактный резервуар.

При обеззараживании сточных вод, очищенных на биофильтрах, контакт хлора происходит во вторичных отстойниках. Самостоятельные контактные резервуары предусматриваются после очистки сточных вод на сооружениях механической очистки, после аэротенков, высоконагружаемых биофильтров.

Контактные резервуары могут применяться в виде горизонтальных, вертикальных или радиальных отстойников. Расчетная емкость их принимается исходя из 30-минутного пребывания сточных вод при максимальном расчетном притоке. Действие хлора как коагулянта способствует выпадению осадка, количество которого принимается в зависимости от степени очистки сточных вод, вида используемого обеззараживающего реагента.

Таблица 79. Количество остаточного активного хлора по расходу

Объем осадка сточных вод при обеззараживании жидким хлором на 1 человека в сутки рекомендуется принимать в следующем объеме: после механической очистки 0,08 л, после полной очистки в аэротенках — 0,03 л и после биофильтров — 0,05 л. Если же в качестве обеззараживающего реагента принята хлорная известь, количество выпадающего осадка соответственно увеличивается вдвое. Влажность выпадающего осадка принимается 96%.

Снижение бактериальных загрязнений на различных сооружениях, проц.:

1. Решетки — До 10
2. Песколовки — 10-25
3. Первичные отстойники без преаэраторов — До 25
4. То же, с преаэраторами — До 30
5. То же, с биокоагуляцией — До 40
6. Осветлители-перегниватели с естественной аэрацией — До 40
7. Поля фильтрации — 97-99,99
8. Поля орошения — 97-99,99
9. Биологические пруды — 96-99,99
10. Биологические фильтры — 90-95
11. Аэротенки — 90-95
12. Сооружения дезинфекции — 99,00-99,99